2021-2022学年河南省焦作市沁阳第十二中学高三物理下学期期末试题含解析

1、2021-2022学年河南省焦作市沁阳第十二中学高三物理下学期期末试题含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. 两个可视为质点的小球a和b，用质量可忽略的刚性细杆相连，放置在一个光滑的半球面内，如图所示，已知小球a和b的质量之比为，细杆长度是球面半径的倍，两球处于平衡状态时，细杆与水平面的夹角是A.450 B.300 C.22.50 D.150参考答案：答案：D 解析：如图，对a、b分别受力分析，将三个力归结到三角形Oac与Obc中，由牛顿第三定律可设两球受到杆的作用力大小Nac=Nbc，依题意可知，ab=Oa=Ob，故三角形Oab为等腰直角三角形

2、，可设aOc=90bOc=，根据矢量三角形定则及正弦定理可得： = ，= ，解得=30，由几何关系可得=15。2. 如图所示，在发射地球同步卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道I，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入地球同步轨道，则（ ）A该卫星的发射速度必定大于11. 2 km/sB卫星在同步轨道II上的运行速度大于7. 9 km/sC在椭圆轨道I上，卫星在P点的速度大于在Q点的速度D卫星在Q点通过加速实现由轨道I进入轨道II参考答案：CD3. （单选）关于电场线的说法，正确的是A电场线的方向，就是电荷受力的方向B正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动C电场线越密的地方，同一电荷所受电场力越

3、大D静电场的电场线可能是闭合的参考答案：C4. 下面关于作用力与反作用力的说法不正确的是（ ）A物体相互作用时，先产生作用力，后产生反作用力B作用力和反作用力一定大小相等，方向相反，在同一直线上，它们的合力为零C大小相等，方向相反，在同一直线上，分别作用于两个物体上的两个力一定是一对作用力和反作用力D马拉车加速前进时，马拉车的力仍等于车拉马的力 参考答案：ABC5. 如图所示，B为竖直圆轨道的左端点，它和圆心O的连线与竖直方向的夹角为。一小球在圆轨道左侧的A点以速度v0平抛，恰好沿B点的切线方向进入圆轨道。已知重力加速度为g，则AB之间的水平距离为：A B C D参考答案：A 二、 填空题：本

4、题共8小题，每小题2分，共计16分6. 研究加速度和力的关系 加速度和质量的关系：两个相同的小车并排放在光滑水平轨道上，小车前端系上细线，线的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘，盘里分别放有不同质量的砝码小车所受的水平拉力F的大小可以认为等于砝码（包括砝码盘）的重力大小小车后端也系有细线，用一只夹子夹住两根细线，控制两辆小车同时开始运动和结束运动（1）利用这一装置，我们来研究质量相同的两辆小车在不同的恒定拉力作用下，它们的加速度是怎样的由于两个小车初速度都是零，运动时间又相同，由公式 ，只要测出两小车 之比就等于它们的加速度a之比实验结果是：当小车质量相同时，a正比于F（2）利用同一装置，我们来研究

5、两辆小车在相同的恒定拉力作用下，它们的加速度与质量是怎样的在两个盘里放上相同数目的砝码，使两辆小车受到的拉力相同，而在一辆小车上加放砝码，以增大质量重做试验，测出 和 实验结果是：当拉力F相等时，a与质量m成反比。（3）实验中用砝码（包括砝码盘）的重力G的大小作为小车所受拉力F的大小，这样做的前提条件是 （4）将夹子换为打点计时器，可以通过所打纸带计算出物体的加速度。某次实验所得图线如图所示。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为_，小车的质量为_。参考答案：(1) 位移(2) 小车质量 通过位移 (3) 砝码与砝码盘质量远远小于小车的总质量 (4) 7.

6、 如图所示，河道宽L100m，河水越到河中央流速越大，假定流速大小u0.2x m/s（x是离河岸的垂直距离）一汽船相对水的航速是10m/s，它自A处出发，船头垂直河岸方向渡河到达对岸B处，则过河时间为_s；在这段时间内汽船顺着河道向下游漂行的距离为_m。参考答案：10；50。8. 某同学在做“验证牛顿第二定律”的实验中得到如图11所示a-F图象，其中a为小车加速度，F为沙桶与沙的重力，则图线不过原点O的原因是_；图线斜率倒数的物理意义是_.参考答案：实验前没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够； 小车质量。9. 如图所示，地面上某区域存在着匀强电场，其等势面与地面平行等间距一个质量为m、电荷量为q的带

7、电小球以水平方向的初速度v0由等势线上的O点进入电场区域，经过时间t，小球由O点到达同一竖直平面上的另一等势线上的P点已知连线OP与水平方向成45夹角，重力加速度为g，则OP两点的电势差为_参考答案：10. 磁场对放入其中的长为l、电流强度为I、方向与磁场垂直的通电导线有力F的作用，可以用磁感应强度B描述磁场的力的性质，磁感应强度的大小B ，在物理学中，用类似方法描述物质基本性质的物理量还有 等。参考答案：答案： ，电场强度解析：磁场对电流的作用力，所以。磁感应强度的定义是用电流受的力与导线的长度和通过导线的电流的比值，电场强度等于电荷受到的电场力与所带电荷量的比值。11. M、N两物体在光滑

8、水平地面上沿同一直线相向而行，M质量为5kg，速度大小为10m/s，N质量为2kg，速度大小为5m/s，它们的总动量大小为40kg?m/s；两者相碰后，M仍沿原方向运动，速度大小变为4m/s，则N的速度大小变为10m/s参考答案：解：规定M的初速度方向为正方向，则总动量P=m1v1+m2v2=51025kgm/s=40kgm/s根据动量守恒定律得，m1v1+m2v2=m1v1+m2v2，代入数据有：40=54+2v2，解得v2=10m/s故答案为：40，1012. 如图所示，轻绳一端系在质量为m的物体A上，另一端与套在粗糙竖直杆MN上的轻圆环B相连接现用水平力F拉住绳子上一点O，使物体A及圆环

9、B静止在图中虚线所在的位置现稍微增加力F使O点缓慢地移到实线所示的位置，这一过程中圆环B仍保持在原来位置不动则此过程中，圆环对杆摩擦力F1 _ _(填增大、不变、减小)，圆环对杆的弹力F2 _ _(填增大、不变、减小)。参考答案：不变，增大，13. 某同学用如图甲所示的装置做“探究加速度与物体受力的关系”实验（1）该同学在实验室找到了一个小正方体木块，用实验桌上的一把游标卡尺测出正方体木块的边长，如图乙所示，则正方体木块的边长为 （2）接着用这个小正方体木块把小车轨道的一端垫高，通过速度传感器发现小车刚好做匀速直线运动设小车的质量为，正方体木块的边长为，并用刻度尺量出图中AB的距离为，重力加速

10、度为，则小车向下滑动时受到的摩擦力为 （结果用字母表示，很小时）（3）然后用细线通过定滑轮挂上重物让小车匀加速下滑，不断改变重物的质量，测出对应的加速度，则下列图象中能正确反映小车加速度与所挂重物质量的关系的是 参考答案：（1）3.150 （2） （3）C三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （10分）在2008年9月27日“神舟七号”宇航员翟志刚顺利完成出舱活动，他的第一次太空行走标志着中国航天事业全新的时代即将到来。 “神舟七号”围绕地球做圆周运动时所需的向心力是由 提供，宇航员翟志刚出舱任务之一是取回外挂的实验样品，假如不小心实验样品脱手（相对速度近似为零），则它（

11、填“会”或“不会”）做自由落体运动。设地球半径为R、质量为M ，“神舟七号”距地面高度为h，引力常数为G，试求“神舟七号”此时的速度大小。参考答案： 答案：地球引力（重力、万有引力）； 不会。（每空2分）以“神舟七号”为研究对象，由牛顿第二定律得： （2分）由匀速圆周运动可知： （2分）解得线速度 （2分）15. （选修3-3）（4分）估算标准状态下理想气体分子间的距离（写出必要的解题过程和说明,结果保留两位有效数字）参考答案：解析：在标准状态下，1mol气体的体积为V=22.4L=2.2410-2m3 一个分子平均占有的体积V0=V/NA 分子间的平均距离d=V01/3=3.310-9m四、

12、计算题：本题共3小题，共计47分16. （16分）均匀导线制成的单位正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示。线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界平行。当cd边刚进入磁场时， （1）求线框中产生的感应电动势大小；（2）求cd两点间的电势差大小；（3）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h所应满足的条件。参考答案：答案：（1）BL；（2）；（3）h=解析：（1）cd边刚进入磁场时，线框速度v=线框中产生的感应电动势E=BLvBL(2)此时线框中电流 I=cd两点间的电势差U=I()

13、=(3)安培力 F=BIL=根据牛顿第二定律mgF=ma,由a=0解得下落高度满足 h=17. 如图a所示，水平直线MN下方有竖直向上的匀强电场，现将一重力不计、比荷的正电荷置于电场中的O点由静止释放，经过后，电荷以的速度通过MN进入其上方的匀强磁场，磁场与纸面垂直，磁感应强度B按图b所示规律周期性变化（图b中磁场以垂直纸面向外为正，以电荷第一次通过MN时为t=0时刻）。计算结果可用表示。（1）求O点与直线MN之间的电势差；（2）求图b中时刻电荷与O点的水平距离；（3）如果在O点右方d=67.5cm处有一垂直于MN的足够大的挡板，求电荷从O点出发运动到挡板所需的时间。参考答案：(1)电荷在电场

14、中做匀加速直线运动，由动能定理 （2）当磁场垂直纸面向外时，设电荷运动的半径为， 周期 当磁场垂直纸面向里时，电荷运动的半径为 周期 故电荷从t=0时刻开始做周期性运动，其运动轨迹如图甲所示 时刻电荷与O点的水平距离： （3）电荷第一次通过MN开始，其运动的周期， 根据电荷的运动情况可知，电荷到达挡板前运动的完整周期数为15个，此时电荷沿MN运动的距离， 则最后7.5cm的距离如图乙所示，有解得：，则， 故电荷运动的总时间 。18. 已知某星球的半径为R，有一距星球表面高度h=R处的卫星，绕该星球做匀速圆周运动，测得其周期T=2。求：（1）该星球表面的重力加速度g （2）若在该星球表面有一如图所示的装置，其中AB部分为一长为12.8m并以5m/s速度顺时针匀速转动的传送带，BCD部分为一半径为1.6m竖直放置的光滑半圆形轨道，直径BD恰好竖直，并与传送带相切于B点。现将一质量为0.1kg的可视为质点的小滑块无初速地放在传送带的左端A点上，已知滑块与传送带间的动摩擦因数为0.5。试求出到达D点时对轨道的压力大小；(提示：=3.2）参考答案：（13分）解：（1）对距